(57)【要約】【課題】放熱しやすい定電流源回路を有する発光ダイオードを用いた車載用照明装置を実現すること。【解決手段】定電流源回路は、３つの定電流回路１０を並列に接続した構成である。定電流回路１０は、１つのバイポーラトランジスタと１つの抵抗器で構成されている。電流が３つに分散されるため、バイポーラトランジスタや抵抗器の発熱も３つに分散される。その結果、放熱しやすくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用の発光ダイオードを用いた照明装置において、
発光ダイオードと、
この発光ダイオードに給電する給電回路であって、２以上の定電流回路を並列接続した定電流源回路と
を有することを特徴とする車載用照明装置。
【請求項２】
前記定電流回路は、１つのバイポーラトランジスタと１つの抵抗器を用いた構成の回路であることを特徴とする請求項１に記載の車載用照明装置。
【請求項３】
前記定電流回路は、１つのオペアンプと１つのバイポーラトランジスタと１つの抵抗器を用いた構成の回路であることを特徴とする請求項１に記載の記載の車載用照明装置。
【請求項４】
前記発光ダイオードとしてIII 族窒化物半導体で構成された白色発光ダイオードを用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車載用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱しやすい定電流源回路を有する発光ダイオードを用いた車載用照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオードは一般照明用として期待され、車載用照明などの用途として研究が進められている。そのため、発光効率や光度の上昇とともに大電流化が進んでいる。また、一般照明用として使用する場合、発光ダイオードの光度と色度を一定に保つ必要がある。つまり、発光ダイオードを流れる電流は一定であることが必要である。
【０００３】
車載用照明として発光ダイオードを用いる場合において、従来では電流を一定にするために、発光ダイオードには１つの定電流回路が接続されている。図３、４はその車載用照明装置の１例を示した回路図である。定電流回路１０、２０に発光ダイオードＤ１０が接続されている。定電流回路１０は次のように構成されている。バイポーラトランジスタＱ１０のベースに制御電圧が接続されていて、エミッタに電流検出用抵抗器Ｒ１０が接続され接地されている。また、定電流回路２０は次のように構成されている。オペアンプＯＰ２０のＶ+ 入力端子には、制御電圧が接続されている。オペアンプＯＰ２０のＶ- 入力端子とバイポーラトランジスタＱ２０のエミッタには、電流検出用抵抗器Ｒ２０が接続され、接地されている。
【特許文献１】特開２００４−５１０１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、１つの定電流回路を用いると、大電流化により定電流回路内のバイポーラトランジスタや電流検出用抵抗器の発熱は大きくなってしまう。特にバイポーラトランジスタは点発熱であり、温度が上昇しやすい。スイッチング電源を用いると、発熱は抑えられるが、ノイズの発生が多くなる。ノイズはコンピュータの誤作動や環境への電磁波の放射の防止といった観点から望ましくない。
特に、車載用として用いる場合は、発熱の制限が厳しくなる。トランジスタは使用上１５０℃以下でなくてはならないが、余裕を見て１２０℃以下となるようにする必要がある。しかし、車内の環境温度は８０℃である。トランジスタの発熱による温度上昇は４０℃の余裕しかない。
【０００５】
そこで本発明の目的は、放熱のしやすい定電流源回路を有した、発光ダイオードを用いた車載用照明装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、発光ダイオードと、２以上の定電流回路を並列接続した定電流源回路を有する車載用照明装置である。並列接続により各定電流回路を流れる電流は等分に分散される。そのため、定電流回路内の素子に流れる電流も分散され、素子の発熱は分散される。結果、放熱しやすくなり、放熱フィンを小さくでき、定電流回路内の素子に小型のものを使用できる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、定電流回路として１つのバイポーラトランジスタと１つの抵抗器で構成された定電流回路を用いた車載用照明装置である。バイポーラトランジスタのベースには制御電圧が接続され、エミッタには、抵抗器が接続され、接地されている。コレクタには、発光ダイオードが接続される。第１の発明と同様の、放熱しやすい定電流源回路を有した車載用照明装置である。放熱しやすいために、バイポーラトランジスタや抵抗器としてサイズの小さいものを使用できる。
【０００８】
第３の発明は、第１の発明において、定電流回路として１つのオペアンプと１つのバイポーラトランジスタと１つの抵抗器で構成された定電流回路を用いた車載用照明装置である。オペアンプの出力端子にはバイポーラトランジスタのベースが接続されていて、Ｖ+ 入力端子には制御電圧が接続されていて、Ｖ- 入力端子とエミッタには抵抗器が接続され、接地されている。コレクタには、発光ダイオードが接続される。第１の発明と同様の、放熱しやすい定電流源回路を有した車載用照明装置である。
【０００９】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明において、発光ダイオードを特にIII 族窒化物半導体で構成された白色発光ダイオードとするものである。一般照明用として期待されている白色発光ダイオードは、発光効率や光度が高いため大電流が必要である。したがって、トランジスタや抵抗器などの素子に流れる電流も大きくなり、発熱も大きくなる。ゆえに、本発明による放熱しやすい定電流源回路を白色発光ダイオードに用い放熱の効率を上げることは、効果が大きく有用である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、いくつかの定電流回路を並列接続したことにより、放熱しやすい定電流源回路を有する発光ダイオードを用いた車載用照明装置を実現できる。その結果、放熱フィンを小さくすることができ、定電流回路内のバイポーラトランジスタや抵抗器として小さいものを使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を具体的実施例に基づき説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１の車載用照明装置を示す回路図である。発光ダイオードと定電流源回路からなる。定電流源回路は、３つの定電流回路１０が並列に接続されている構成である。その定電流回路１０は、１つのバイポーラトランジスタと１つの電流検出用抵抗器で構成されている。バイポーラトランジスタＱ１〜Ｑ３のベースには、制御電圧が接続されている。各バイポーラトランジスタＱ１〜Ｑ３のエミッタには、電流検出用抵抗器Ｒ１〜Ｒ３が接続され、接地されている。バイポーラトランジスタＱ１〜Ｑ３のコレクタには、１つのIII 族窒化物半導体で構成された白色発光ダイオードＤ１が接続されている。
【００１３】
白色発光ダイオードＤ１にかかる電圧は３．６Ｖ、白色発光ダイオードＤ１に流れる電流は１００ｍＡ、定電流源回路にかかる電圧は１０Ｖである。
【００１４】
実施例１の定電流源回路では３つの定電流回路１０が並列に接続されているため、各定電流回路１０を流れる電流は、１つの定電流回路１０が発光ダイオードに接続されている場合（図３参照）に流れる電流の３分の１、つまりは、１００ｍＡの３分の１（約３３．３ｍＡ）である。したがって、定電流回路１０内のバイポーラトランジスタＱ１の発熱量も、電流検出用抵抗器Ｒ１の発熱量も３分の１となる。このように、発熱源が３つに分散されたため、発熱源が１つに集中している場合よりも放熱しやすくなる。特にバイポーラトランジスタは点発熱であり、分散による放熱効果は高い。また、発熱源の分散により放熱効果が高くなったことで、小さな放熱フィンを使用でき、小型のバイポーラトランジスタや抵抗器を使用できる。
【００１５】
白色発光ダイオードを用いたのは、白色発光ダイオードは大電流を必要とするからである。大電流のため、定電流回路内のバイポーラトランジスタや抵抗器の発熱量も大きくなる。そこで、放熱効果の高い定電流回路が必要となるが、実施例１の定電流源回路はまさにその放熱効果の高いものである。
【実施例２】
【００１６】
図２は、実施例２の車載用照明装置を示す回路図である。発光ダイオードと定電流源回路からなる。定電流源回路は、３つの定電流回路２０が並列に接続された構成である。その定電流回路２０は、１つのオペアンプと１つのバイポーラトランジスタと１つの電流検出用抵抗器で構成されている。オペアンプＯＰ１〜ＯＰ３の出力端子には、バイポーラトランジスタＱ４〜Ｑ６のベースが接続されている。オペアンプＯＰ１〜ＯＰ３のＶ+ 入力端子には、制御電圧が接続されている。オペアンプＯＰ１〜ＯＰ３のＶ- 入力端子とバイポーラトランジスタＱ４〜Ｑ６のエミッタには、電流検出用抵抗器Ｒ４〜Ｒ６が接続され、接地されている。バイポーラトランジスタＱ４〜Ｑ６のコレクタには、１つのIII 族窒化物半導体で構成された白色発光ダイオードＤ１が接続されている。
【００１７】
実施例１と同様に、白色発光ダイオードＤ１にかかる電圧は３．６Ｖ、白色発光ダイオードＤ１に流れる電流は１００ｍＡ、定電流源回路にかかる電圧は１０Ｖである。
【００１８】
実施例１と同様に、並列接続により電流は３等分され、１つの定電流回路２０が発光ダイオードに接続されている場合と比べると、定電流回路２０に流れる電流は３分の１（約３３．３ｍＡ）となる。よって実施例２においても発熱源が分散するため放熱のしやすい定電流源回路となる。また、白色発光ダイオードを用いたのも、実施例１と同様の理由による。
【００１９】
いずれの実施例でも３つの定電流回路を並列接続しているが、本発明は３つに限定するものではない。また、実施例では定電流回路として、定電流回路１０と定電流回路２０を用いたが、他の定電流回路を用いてもよい。また、実施例ではIII 族窒化物半導体で構成された白色発光ダイオードを用いたが、構成物や色を限定するわけではなく、大電流の発光ダイオードであればよい。本発明は放熱効果が高いことに意義があるからである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、車載用の照明装置として用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１の車載用照明装置を示す回路図。
【図２】実施例１の車載用照明装置を示す回路図。
【図３】従来の車載用照明装置の１例である回路図。
【図４】従来の車載用照明装置の１例である回路図。
【符号の説明】
【００２２】
１０：定電流回路１０
２０：定電流回路２０
Ｄ１：III 族窒化物半導体で構成された白色発光ダイオード
Ｑ１〜Ｑ６：バイポーラトランジスタ
Ｒ１〜Ｒ６：電流検出用抵抗器
ＯＰ１〜ＯＰ３：オペアンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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